将二进制树转换为双线程二进制树

Converting a Binary Tree to Double Threaded Binary Tree?

本文关键字：二进制 线程 转换      更新时间：2023-10-16

我在搜索中找不到任何东西来满足我的问题，如果存在，我很抱歉！

我正在做一份关于线程二叉树的大学作业。即双TBT上的各种遍历——序、后、预。

这是TBTNode结构：

struct TBTNode {
  TBTNode *left, *right, *parent;       
  char data;
  bool left_normal, right_normal;
  TBTNode(char d) {
    data = d;
    left = NULL;
    right = NULL;
    parent = NULL;
    left_normal = true;
    right_normal = true;
  }
};

正如您所看到的，二进制树节点和TBT节点之间没有太大区别，除了节点的属性viz. {left,right}_normal在需要时设置为true。

为了创建树，我有这样的：

class TBT {
  TBTNode *root;
public:
  TBT() {
    root = new TBTNode(0);
    root->right = root;
    root->right_normal = true;          
    cout << "Root:" ;           
    root->left = create();
    if(root->left)
      root->left_normal = true;
  }
  TBTNode* create();  
};
TBTNode* TBT::create() {
  char data;
  TBTNode *node = NULL;
  cout << endl << "Enter data (0 to quit): ";
  cin >> data;
  if(data == '0')
    return NULL;
  node = new TBTNode(data);
  cout << endl << "Enter left child of " << data;
  node->left = create();
  if(node->left)
    node->left->parent = node;
  else {
    node->left = root;
    node->right = node->parent;
    node->left_normal = node->right_normal = false;
  }
  cout << endl << "Enter right child of " << data;
  node->right = create();
  if(node->right)
    node->right->parent = node;
  else {
    node->left = node;
    node->right = node->parent->parent;
    node->left_normal = node->right_normal = false;
  }
  return node;
}

在使用上面的代码递归创建树之后，我想将其转换为双线程二进制树。我知道左孩子与孩子的有序前任和右孩子的有序继任者相连的概念，但我无法创建算法。有人能帮我吗？

我自己找到了解决方案。首先按顺序遍历树，并在继续的过程中向数组中添加节点。然后处理数组以链接线程，因为对于数组中给定的元素x，x之前的元素将是顺序的前置元素，x之后的元素将为顺序的后续元素。对于第一个和最后一个元素，会进行特殊检查以将它们链接到头节点（而不是根节点）。

不需要父链接，它已被删除。

代码如下：

class TBT {
  TBTNode *root;
  void createInorderArray(TBTNode *T);
  TBTNode **array;
  unsigned array_size;
public:
  TBT();
  TBTNode* create();
  void inorder();
  void preorder();
};
TBT::TBT() {
  root = new TBTNode(0);
  root->right = root;
  root->right_normal = true;
  cout << "Root:" ;
  root->left = create();    
  if(!root->left) {
    root->left_normal = false;
    root->left = root;
  }
  array = NULL;
  array_size = 0;
  createInorderArray(root->left);
  for(unsigned i = 0; i < array_size; i++) {
    if(!array[i]->left) {
      array[i]->left = i == 0 ? root : array[i-1];
      array[i]->left_normal = false;
    }
    if(!array[i]->right) {
      array[i]->right_normal = false;
      array[i]->right = i == (array_size - 1) ? root : array[i+1];
    }
  }
  free(array);
  array_size = 0;
}
void TBT::createInorderArray(TBTNode *T) {
  if(!T)
    return;
  createInorderArray(T->left);
  array = (TBTNode**) realloc(array, sizeof(TBTNode**) * ++array_size);
  array[array_size-1] = T;
  createInorderArray(T->right);  
}
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